蜗杆传动(尤晶晶)课件

第十章蜗杆传动尤晶晶蜗杆机构蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递空间两交错轴之间的运动和转矩，通常是两轴在空间相互垂直，轴交错角。传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆机构蜗杆传动机构的特点蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。传动平稳、噪声小。可制成具有自锁性的蜗杆。蜗杆传动的主要缺点是效率较低，通常为70％~80％、发热量大和磨损大，常需耗用有色金属。蜗轮的造价较高。根据蜗杆形状分类：圆柱蜗杆机构环面蜗杆机构锥蜗杆机构

蜗杆机构的分类中间平面2α阿基米德圆柱蜗杆机构：蜗杆与蜗轮啮合时，在中间平面上相当于齿轮齿条的啮合。蜗杆的轴面蜗轮的端面主要参数1.模数和压力角蜗杆传动的设计计算以中间平面的参数和几何关系为准。正确啮合条件：——蜗杆的导程角。——蜗轮的螺旋角。蜗杆轴面的模数和压力角分别等于蜗轮端面的模数和压力角（1）蜗杆的齿数（螺旋线的条数）称为头数，用z1表示。z1＝1或2时，分别称为单头蜗杆或双头蜗杆，z1≥3时称为多头蜗杆。

2.蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2

动力传动时常采用双头或多头蜗杆。单头蜗杆能获得大传动比，反行程具有自锁性，但效率低。蜗轮齿数主要取决于传动比，即z2=iz1。

z2不宜太小（如z2＜26)，否则啮合区域显著减小，同时参与啮合的蜗轮齿数减少，传动平稳性变差。

z2也不宜太大，否则在模数一定时，蜗轮直径增大，使相啮合的蜗杆变长，支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。

（2）蜗轮齿数z2蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2的荐用值i=Z2/Z1Z1Z2≈5629~317~15429~6114~30229~6129~82129~823.导程角gdγ1规定蜗杆的直径系数:

q=d1／m

蜗杆的直径：

d1

=mq

蜗轮的直径：d2

=mz25.中心距4.传动比i讨论：蜗杆蜗轮转向关系转向关系可以用主动轮左（右）手定则判定：蜗杆螺旋线是右旋（左旋）用右（左）手，四个手指的方向与蜗杆的转向相同，大拇指的反方向则为蜗轮在啮合点的线速度方向，并由此确定蜗轮的转向。蜗杆和蜗轮的螺旋线同为左旋或同为右旋。ω1ω212v2ω11ω22v212pω1v2ω2判断蜗轮的转向：蜗杆传动的受力分析圆周力Ft—主反从同径向力Fr—指向各自的轮心主动轮轮齿左旋（或右旋）伸左手（或右手），四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向，Ft2与Fa1方向相反。轴向力Fa—主动轮左右手螺旋法则T2=T1iη

Ft1Fr1Fn1Fa1αnαγd1n1γPFa1n1Ft1Fr1Pd2n2Fa2Ft2Fr2PFt1⊙Fa1n1Ft2Fr2×Fa2Fr1n2

图示蜗杆传动，轮1主动，转动方向如图所示。试在图中标出Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2的方向。例1：试画出蜗杆和蜗轮所受力的方向和蜗轮的转向。ІⅡ1234例2：为使Ⅱ轴轴向力小,试判断

Ⅱ轴上齿轮和蜗杆的旋向及所受各力的方向。12pω1齿面间的相对滑动速度vS

：vS=v22+v12作速度向量图，得:v2ω2⊙v1=v1/cosγω11p2v1v2γγvs蜗杆传动的润滑若润滑不良→效率显著降低↓→早期胶合或磨损∴润滑对蜗杆传动而言，至关重要。蜗杆传动所采用的润滑油、润滑方法及润滑装置与齿轮传动的基本相同。蜗杆传动的相对滑动速度vs/(m/s)0~10~2.50~5＞5~10＞10~15＞15~25＞25载荷类型重重中(不限)(不限)(不限)(不限)运动粘度v40/cSt90050035022015010080给油方法油池润滑喷油润滑或油池润滑喷油润滑时的喷油压力/MPa0.723润滑方式的选择：当v1≤5～10m/s时，采用油池浸油润滑。润滑油量的选择既要考虑充分的润滑，又不致产生过大的搅油损耗。当v1>5m/s时，蜗杆置于上方（上置式）。浸油深度约为蜗轮外径的1/3当v1≤4～

5m/s时，蜗杆置于下方（下置式）。浸油深度应为蜗杆的一个齿高给油方法包括：油池润滑、喷油润滑等。•油池润滑当vs>10~15m/s时，采用压力喷油润滑。喷油嘴要对准蜗杆啮入端，而且要控制一定的油压。•压力喷油润滑蜗杆传动的失效形式、设计准则但由于蜗杆传动齿面相对滑动速度vs大，增加了产生胶合和磨损失效的可能性。与齿轮传动相比，具有相似的失效形式。另外，若蜗杆较长，还应进行蜗杆刚度计算。☻闭式传动：润滑良好时，多因齿面点蚀而失效。润滑不良时，将发生齿面胶合失效。设计准则：按齿面接触强度进行设计，再按齿根弯曲强度进行较核。同时，为保证散热，还应进行热平衡计算。☻开式传动：多发生齿面磨损和轮齿折断，设计准则：按齿根弯曲强度进行设计。蜗杆的结构无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。蜗杆通常与轴制成一体→蜗杆轴有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度较前一种差。蜗轮通常要用青铜制作ω1●在图示的蜗杆传动中，蜗轮的转动方向为：

。（a）（b）ω2ω2ω2●在图示的蜗杆传动中，蜗轮的所受的力（Ft2、Fa2、Fr2）的方向是为：

。Fr2Fa2Ft2Fr2Fa2Ft2Ft2Fa2（a）（b）（c）Fr2ω1●由蜗杆传动与斜齿轮组成的传动装置图示，

已知蜗杆（主动）转向，要求蜗轮2和

斜齿轮3产生的轴向力能相互抵消一部分，则

斜齿轮3的螺旋线方向应为_。（a）左旋（b）右旋（c）左右旋都行1234n1Fa2Fa3n2●蜗杆传动的传动比i不等于

。

a)

n1/n2

b)

Z2/Z1

C)d2/d1●蜗杆传动通常是

为主动。a）蜗杆

b）蜗轮

c）蜗杆或蜗轮●在其中间平面内具有直线齿廓的是

蜗杆。

a）渐开线

b）阿基米德

c）延伸渐开线

d）摆线齿廓●蜗杆直径系数q的计算式为

。

a）q=d1/m

b）q=d1m

c）q=a/m

d）q=a/d1●一正交阿基米德蜗杆传动的蜗杆导程角为

γ=7º7'30''，则蜗轮的螺旋角β应为

。

a）7º7'30''

b）81º52'30''

c）20º

d）15º●蜗杆传动中，蜗轮轮缘通常用青铜制造，这是为了

考虑

。

a）耐磨性和减磨性好

b）便于装配

c）强度高

d）工艺性能好●阿基米德蜗杆的_____模数，应符合标准数值。

a）端面

b）法面

c）轴面●蜗杆传动中，通常蜗轮采用组合式的结构，这是为了

考虑

。

a）提高刚性

b）提高强度便